基因工程与重组DNA
表达载体
把一个基因克隆进普通载体只是复制了这段DNA,却未必能让细胞读取这个基因并合成它的蛋白质。表达载体正是为做到这一点而设计的载体:它不仅携带和复制一个基因,还主动驱动宿主细胞把它转录、翻译成蛋白质。
使它与众不同的,是围绕插入位点内置的那些调控元件。表达载体提供一个强启动子来开启转录,并附带宿主高效翻译所得信使RNA所需的信号。启动子常常是可诱导的,也就是说研究者可以先让这个基因保持沉默,再用某种化学信号把它打开,于是细胞先生长,再按指令合成蛋白质。
表达载体是按需生产蛋白质的主力。它让细菌、酵母或培养的动物细胞大量产出某种选定的蛋白质——用于研究、用于工业酶,或用于胰岛素和抗体药物等药品。要获得良好的表达,往往需要把载体及其信号与具体的宿主相匹配,因为在细菌里运转顺畅的东西,到了动物细胞中可能需要调整。
为了生产人类生长激素,把该基因放进一个带有强细菌启动子的表达载体,经诱导的细菌随后便大量合成这种激素。
内置的启动子,把一个克隆基因变成一座蛋白质工厂。
普通的克隆载体只求维持和复制DNA,而表达载体还额外带有生产蛋白质所需的启动子和其他信号;如何选择,取决于你想要的是DNA、蛋白质,还是两者皆要。
另见